黃河生產(chǎn)堤分布特征及其對河道沖淤的影響

【摘要】生產(chǎn)堤是黃河下游灘區(qū)群眾自發(fā)修建的，由于歷史原因和沿岸居民認識水平的不同，現(xiàn)狀生產(chǎn)堤兩岸間距、斷面尺寸和施工質(zhì)量都呈現(xiàn)出較大差異。生產(chǎn)堤阻斷了黃河下游河道灘槽水沙交換，對加大河槽淤積有一定的輔助作用，但不是決定性的；生產(chǎn)堤對河道淤積的部位和形態(tài)有重要影響；生產(chǎn)堤對河道沖刷沒有明顯的不利影響。目前逐步廢除生產(chǎn)堤是黃河下游灘區(qū)治理的上策。

【關鍵詞】黃河灘區(qū)；生產(chǎn)堤；灘槽演變；漫灘洪水

黃河下游灘區(qū)既蓄滯洪水又沉積泥沙，是灘區(qū)人民賴以生存的場所。黃河下游洪水漫灘完全是自然的，灘區(qū)滯洪沉沙與群眾生命財產(chǎn)安全矛盾突出。一方面，為生命財產(chǎn)安全，灘區(qū)人民修建了大量生產(chǎn)堤；另一方面，生產(chǎn)堤的存在縮窄了河道過洪斷面，對下游防洪安全產(chǎn)生較大的負面影響。本文在分析了黃河生產(chǎn)堤現(xiàn)狀分布的基礎上，探討了黃河生產(chǎn)堤對黃河下游河道沖淤的影響，試圖為科學解決生產(chǎn)堤問題提供科技支撐。

1、黃河生產(chǎn)堤分布特征

生產(chǎn)堤是灘區(qū)群眾自發(fā)修建的，由于歷史原因和沿岸居民認識水平的不同，現(xiàn)狀生產(chǎn)堤不論兩岸間距，還是斷面尺寸和施工質(zhì)量都呈現(xiàn)出較大差異。

（1）生產(chǎn)堤斷面差別大。保護灘區(qū)面積比較大、灘區(qū)村莊密集、經(jīng)濟較好的河段，生產(chǎn)堤斷面較大，頂寬一般6.0～8.0m，高出當?shù)貫┟?.0～3.5m，主要分布在濮陽、范縣、長垣、東明、蘭考、臺前、梁山等東壩頭以下低灘河段；保護灘區(qū)面積不大、灘區(qū)村莊密集、經(jīng)濟狀況一般的河段，生產(chǎn)堤頂寬一般4.0～6.0m，高出當?shù)貫┟?.0m，可防御當?shù)亓髁?000m3/s左右，主要分布在鄆城、鄄城、菏澤等地河段；灘面較高的東壩頭以上河段，以及在嫩灘區(qū)修建的生產(chǎn)堤，頂寬1.0～4.0m，高出當?shù)貫┟?.0～2.0m，可防當?shù)亓髁?000～5000m3/s，主要分布在原陽、開封、中牟等河段。

（2）生產(chǎn)堤間距上寬下窄，平面布局雜亂無章。一方面受黃河下游河道形態(tài)及灘區(qū)范圍影響，夾河灘以上河段兩岸生產(chǎn)堤間距較大，一般都在3.0km以上，夾河灘至高村河段1.5～2.5km，高村至孫口河段0.8～2.0km，孫口以下河段1.0km左右；另一方面由于修建目的及時間不同，保護村莊、耕地、經(jīng)濟園區(qū)和兼做交通的生產(chǎn)堤橫七豎八交織在一起，加之近幾年汛期洪水很小，嫩灘裸露，不少地方與水爭地現(xiàn)象十分嚴重，隨著河槽的萎縮生產(chǎn)堤修建不斷向河道主槽推移，不少地方不僅修建一道生產(chǎn)堤還修有第二道，更有甚者在河槽中修建了第三道生產(chǎn)堤。

2、黃河生產(chǎn)堤對河道沖淤的影響

黃河下游河道沖淤具有“多來、多排、多淤” 演變規(guī)律。將歷史各典型時期生產(chǎn)堤狀況、水沙條件、灘槽情況進行綜合分析，得出以下認識：

（1）生產(chǎn)堤對河道沖淤的影響存在差異

生產(chǎn)堤的修筑，阻斷灘槽水沙交換，限制了泥沙的淤積范圍，加快了主槽淤積抬高的速度。例如1950～1959和1965～1973年兩個時段，前者年均來水480億m3，來沙17.95億t，平均含沙量37.4 kg/m3，后者年均來水480億m3，來沙16.26億t，平均含沙量33.9 kg/m3，兩者年均來水來沙十分相近。前者年均淤積3.61億t，主槽淤積占23%，灘地淤積占77%，后者年均淤積4.39億t，主槽淤積占67%，灘地淤積占33%。這種差別雖然與水沙過程和河道擺動受限等因素有關，生產(chǎn)堤的存在無疑是重要的原因之一。例如1960～1964，2000年以后小浪底清水下泄時期和1981～1985年豐水枯沙時期，雖有生產(chǎn)堤的存在，對河道沖刷均沒有明顯的不利影響，沖刷期水流挾沙能力大多處于不飽和狀態(tài)，生產(chǎn)堤約束水流，使之少出支汊串溝，還可截支強干，使主流保持較強的沖刷能力。

（2）生產(chǎn)堤對加大河道淤積有一定的輔助作用。

1975-1977年各灘區(qū)主槽年均淤積量為0.69億m3，灘地的年均淤積量為1.12億m3，全斷面的年均淤積量為1.81億m3；而1981-1985年各灘區(qū)主槽的年均沖刷0.48億m3，灘地的年均淤積量為0.10億m3，全斷面的年均沖刷0.38億m3。綜合分析原因主要是水沙條件的改善所致，從來沙時間分布上比較，前者比后者水枯沙豐且來沙集中，后者水豐沙枯且水沙組合、搭配比較理想。因此，生產(chǎn)堤對加大河槽淤積有一定的輔助作用，但不是決定性的，生產(chǎn)堤對于中常流量洪水的漫灘和灘地淤積有一定的負面影響，由于生產(chǎn)堤本身質(zhì)量較差，抗沖能力弱，大洪水期間經(jīng)常漫決、沖決或掉入河中，所以對大流量洪水條件下的洪水漫灘和灘地淤積影響并不明顯。

（3）生產(chǎn)堤對河道淤積部位和形態(tài)有重要影響

對某一漫灘洪水，自然情況下漫灘洪水以灘唇淤積為主，灘區(qū)深處淤積很少，漫灘水深愈大，淤積影響的范圍也愈大，靠近灘唇附近的灘面淤積厚度遠大于灘區(qū)深處，灘面橫比降增大，尤其是洪水流量接近平灘流量時，這種規(guī)律表現(xiàn)尤為突出。如將觀測大斷面與當年的漫灘水深和生產(chǎn)堤情況進一步聯(lián)系得出：生產(chǎn)堤擋水標準較高，不易被洪水沖決的生產(chǎn)堤可以割斷河槽與灘地淤積的聯(lián)系，凡是存在生產(chǎn)堤、且連續(xù)成系統(tǒng)的河段，泥沙大都淤積在生產(chǎn)堤前，堤后則是低洼地帶；但如果灘區(qū)存在串溝與上游有缺口相連、洪水通過口門及串溝進灘時，灘區(qū)深處也發(fā)生大的淤積，以上現(xiàn)象在92、94和96年洪水時表現(xiàn)尤為明顯。

3、結論與建議

在目前槽高灘低的情況下，全部廢除生產(chǎn)堤，危及灘區(qū)防洪安全，很不科學，所以，逐步廢除生產(chǎn)堤是黃河灘區(qū)治理的上策。建議近期控導工程連線之內(nèi)的生產(chǎn)堤必須全部破除，控導工程連線之外的生產(chǎn)堤也要防止無序修筑與加高；遠期處置可視將來灘區(qū)安全建設、中水河槽塑造、灘區(qū)補償政策落實及其它處置方案的論證結果而定。

參考文獻：

[1] 胡春宏，等著.黃河水沙過程變異及河道的復雜響應[M].北京：科學出版社，2005.

[2] 潘賢娣，李勇，張曉華，等著.三門峽水庫修建后黃河下游河床演變[M].鄭州：黃河水利出版社，2006.

基金項目：國家自然科學基金項目（L1624052）

作者簡介：馬琳（1981- ），女，山東濱州人，工程師，主要從事水利工程勘察設計。